螺旋桨纵向位置对推进性能的影响

本文通过三艘单桨船模自航试验,探讨了螺旋桨纵向位置对推进性能的影响。研究结果表明,适当地选择螺旋桨的纵向位置,可以改善其与船尾和舵之间的配合.收到较好的节能效果。一般说来,螺旋桨后移对提高推进效率是有利的。     

船体影响下舵附推力鳍的节能效果研究

通过CFD方法实现船舶自航试验模拟,计算在船体影响下舵附推力鳍可带来2.3%左右的节能效果,分析指出舵附推力鳍通过吸收螺旋桨尾流能量,增加螺旋桨推力,改善船尾伴流,降低船身阻力的节能原理。计算敞水状态下桨/舵/舵附推力鳍系统的推进性能,并与船体影响下的推进性能进行比较,指出敞水状态下舵附推力鳍的工作状态与在船体影响下有着较大不同,为设计人员提供基础参考。     

船体影响下舵附推力鳍的节能效果研究

通过 CFD方法实现船舶自航试验模拟,计算在船体影响下舵附推力鳍可带来2.3%左右的节能效果,分析指出舵附推力鳍通过吸收螺旋桨尾流能量,增加螺旋桨推力,改善船尾伴流,降低船身阻力的节能原理。计算敞水状态下桨/舵/舵附推力鳍系统的推进性能,并与船体影响下的推进性能进行比较,指出敞水状态下舵附推力鳍的工作状态与在船体影响下有着较大不同,为设计人员提供基础参考。     

基于有限元分析与MMG建模的POD船舶自抗扰控制研究

POD吊舱船采用了一种新型的船舶推进方式,与传统的船尾螺旋桨动力推进不同,吊舱船在船舶尾部安装了一种具有旋转自由度螺旋桨,可以产生360°回转作用力,可以大大提高船舶的动力特性和操控性能。本文首先采用一种MMG分离建模的方法,建立了POD船舶的动力模型和船舶所受作用力模型,然后在传统的船舶操控系统基础上建立了具有自抗扰功能的POD控制系统,并基于有限元模型对POD船舶的控制性能进行仿真分析。     

基于欧拉方程的实效伴流计算

采用有限体积法计算螺旋桨与船尾的干扰流场,船尾流场采用欧拉方程进行求解,通过与螺旋桨性能计算程序相互迭代确定其实效伴流场。对桨盘处轴向伴流的计算表明,计算结果是合理的。     

黄河浅吃水机动驳型线设计

阐述了黄河浅吃水机动驳的线型设计及试验，提出浅吃水双尾船尾部线型设计中螺旋桨上方隧道的大小对推进要素有明显的影响。     

护卫舰推进系统设计动态模拟模型

护卫舰推进系统的运行工况变化较大，主机在全寿期中的大部分时间均以部分负荷和不稳定状态运行。采用费效比较好的巡航柴油机使推进系统的设计更加复杂，因此柴油机的负荷比通常使用的燃气轮机限制更多。其噪声特性方面的要求限制了调距桨的运行。基于以上考虑，荷兰海军研究开发了推进系统设计的动态模拟模型及描述整体模型以及螺旋桨和舰船的水动力子模型。说明了如何应用该模型对推进系统的设计进行评估。由于有了这种设计，模拟模型为荷兰海军提供了一种工具，可以用来指导螺旋桨加／减速时无空泡运行的设计。由于包括了海情对螺旋桨负荷的影响，应用该模型可以对螺旋桨在各种偏离设计点时的空泡性能进行评估。     

斜流中船后螺旋桨水动力性能及伴流场研究

为了探究斜流中船体尾部流场对于螺旋桨水动力性能与受力变化的影响,采用混合网格技术,通过RANS方法对DTMB4679螺旋桨的水动力性能及船尾桨盘面处伴流场进行了非定常数值计算,并与敞水工况下的计算结果进行对比分析.计算结果表明:在无斜流角时船尾伴流场基本对称,但由于船体对于流场有一定的阻滞作用,敞水工况的轴向速度大于船...     

斜流中船舶水动力及伴流场数值预报分析

船舶的斜航状态会造成船尾伴流场不均匀,使螺旋桨桨叶承受周期性的变化力,降低螺旋桨性能并导致空泡现象恶化和船舶振动.为预报斜航状态下船舶水动力及船尾伴流场,采用混合网格技术,利用RANS方法和VOF模型,考虑自由液面的影响对KCS船开展了直航和斜航状态下数值预报分析.首先对船舶直航状态进行数值分析,得到的结果与试验结果比较接近,进而对船体在斜航状态下进行了数值模拟.结果表明,漂角的存在会对船舶阻力产生较大影响,且对球首底部和船尾舭部压力分布影响较大,导致兴波阻力增大,船尾伴流场均匀性变差,对螺旋桨激振力不利.     

现代船用螺旋桨设计应用程序研究

通过建立在现代螺旋桨数值升方面理论一涡格法基础上的计算程序的数值试验，对照实验数据，改进了程序计算结果的准确性。应用程序设计了螺旋桨，并进行了模型试验，螺旋桨的推进和空泡性能符合设计要求，进一步证明了设计程序的实用性和可靠性。为了方便应用程序，采用混合编程形式，构成现代螺旋桨实用程序包。该程序包可以完成螺旋桨理论设计、水动力性能计算、最佳侧斜选择和绘制螺旋桨图纸等工作。     

船舶尾部流动与多个螺旋桨相互干扰的数值模拟

本文使用RANS方程，K－ε模型和螺旋桨升力面理论，通过力场模型将船舶尾部流动计算程序和螺旋桨性能预报计算程序耦合，用数值方法模拟了由多个螺旋桨驱动的船舶尾部流动的复杂结构和形态，初步探索了船尾流动与多个旋转螺旋桨之间的强烈相互作用。一个带四桨的船模作为数值例子。给出了计算结果并作了定性和定量的分析，与可用的试验结果作了比较，较为吻合。     

直航状态下JBC船尾伴流场的风洞SPIV试验研究

针对JBC(JapanBulkCarrier)基准船型,在风洞中采用重叠模型进行船尾螺旋桨盘面附近伴流场的体视粒子图像测速（SPIV）试验研究,获得模型尾部典型截面的三维速度场,测试得到的船尾桨毂附近的流场中存在明显的速度亏损,形成一对内旋的倒钩状漩涡。SPIV测试得到的JBC船尾伴流场与国外研究机构的测量结果吻合较好,丰富了该基准船型的试验数据,可用于船舶阻力和推进性能的优化。     

伴流分布对螺旋桨毂帽鳍节能效果的影响

基于CFD模拟与分析,考察船尾伴流分布对螺旋桨毂帽鳍节能效果的影响,并对敞水条件下设计的毂帽鳍进行适伴流优化.采用StarCCM+软件,分别在均匀来流以及KCS船尾伴流中进行螺旋桨毂帽鳍水动力性能的RANS模拟,比较毂帽鳍在不同来流场中的节能效果,并对节能机理进行了分析.针对KCS船实尺度伴流场,通过鳍片螺距角的改变,...     

螺旋桨可偏移的船

日本研制了一艘可偏移螺旋桨位置的船并已下水。通常的船螺旋桨布置在船体中心线上,这样,船尾所产生的涡流降低了推进的效率。人们往往只在船体线型上下功夫,以提高推进效率。新生产的这艘船则瞄准了螺旋桨的位置。据说每偏移1m,推进效率可提高7～10％。20万吨级的矿石装卸船一年就可节约燃料费1000万日元。这种通过错位提高推进效率的新技术的出现,将会产生积极而深远的影响。     

偿导管——投资少效益好的高船节能新技术

八十年代初,联邦德国许内克罗特教授根据船舶航行时水流为船体分割,船尾处发生明显分离这一早已为人们司空见惯的流体力学现象,设想在船体尾部螺旋桨前,螺旋桨轴的上方加装由两半圆环组成的导管,其横断面为机翼型,半环直径约为螺旋桨直径的一半,许内克罗特教授将它称为“补偿导管”,可用来减少船尾处的水流分离现象,加速螺旋桨上部的水流流速,使螺旋桨进流均匀,从而提高螺旋桨推进效率,降低主机燃油消耗,取得节能效果。在船模试验取得成功基础上,1984年3月联邦德国“鲁道尔夫·奥夫     

一种实用船型设计方法(2)--特殊船尾及其推进性能分析

介绍了四种具有完全不同尾型的实用双桨船型的优化设计结果,即双球尾船型、蜗尾船型、双尾船型、双尾鳍沿海客滚船船型,都取得了很好的推进性能与节能效果.在设计航速下,与各自的对比常规双桨船型相比较,提高推进效率分别为15%以上,20%以上,10%左右,8～10%.文中亦对特殊船尾的推进性能与螺旋桨设计作了初步分析.     

为什么船舶的螺旋桨都装在尾部?

螺旋桨是现代船舶使用最广泛的一种推进器,它一般都装在船尾,不装在船首。这是什么道理呢?因为如果把螺旋桨装在船首,势必要突出在船体外面,容易碰撞损坏。把它装在船尾,再把船尾做得凹进     

基于数值计算的舰船可调螺距螺旋桨水动力性能分析

螺旋桨是船舶动力推进系统的重要组成部分,随着远洋航运业的发展和海洋环境的复杂化,船舶推进系统对螺旋桨的动力性能提出了更高的要求。可调螺距螺旋桨可以通过改变螺旋桨的桨叶螺距调节柴油主机的负荷,充分利用舰船柴油主机的功率。本文借助数值计算方法和有限元分析技术,对舰船可调螺距螺旋桨的水动力性能进行了详细的分析,并对螺旋桨的桨叶强度和螺距修正参数等进行了校核。     

全结构网络技术在螺旋桨水动力性能预报中的应用

螺旋桨是船舶动力系统的重要组成部分,随着船舶逐渐向着高速化、大载重方向发展,对船舶的动力性能有了更高的要求,也对螺旋桨的推进效率、噪声性能等有了更高的要求。在船舶螺旋桨的设计和优化过程中,计算流体力学CFD发挥了非常重要的作用,包括螺旋桨水动力性能分析、空泡特征预测等。本文主要研究了船舶螺旋桨的运动模型和水动力方程,在此基础上采用了全结构网络技术对螺旋桨模型进行网格划分,并对螺旋桨的水动力性能进行了基于软件Fluent的性能仿真和预报。     

为什么船舶航行时最好要有适当的尾倾?

因为一定的尾倾(就是船尾的吃水大于船首的吃水),可以减少前部甲板的上浪,改善船尾螺旋桨和舵的工作效能。通常,远洋船的尾倾值,在空载时最好在0.9～1.9米之间,满载时在0.3～0.5米之间。有